2017-2018下学期高三物理试题及答案.docx

湖南省湘东五校2017年下期高三联考
物理试题
总分100分 时量：90分钟
醴陵市一中 浏阳市一中 攸县一中 株洲市八中 株洲市二中 联合命题

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8题为单选题，9-12题为多选题，漏选得2分，错选得0分）
1．在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(　　)
　 A．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
　 B．英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律
　 C．英国物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了静电力常量
　 D．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，牛顿利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境
C
2．在粗糙水平地面上与光滑竖直墙面平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体B，整个装置处于静止状态，截面如图所示。设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。在B上加一物体C，整个装置仍保持静止，则　（　）
　 A．F1保持不变，F3增大
　 B．F1增大，F3保持不变
　 C．F2增大，F3增大
　 D．F2增大，F3保持不变
3．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是(　　)
20
-20
　 A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为最大
　 B．线圈先后两次转速之比为3∶2
　 C．交流电b电压的有效值为20 V
　 D．交流电a的瞬时值为u＝sin 5πt(V)
4．如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1 Ω，两电表均为理想电表，定值电阻R3＝5 Ω.当开关K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等．则下列说法正确的是(　　)
　 A．开关断开时的电源的效率比闭合时高
　 B．电阻R1、R2可能分别为3 Ω、6 Ω
　 C．开关K断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数
　 D．开关K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示
数变化量大小之比一定等于1 Ω

5．在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝2BC，如图所示．由此可知(　　)
　 A．小球带正电
　 B．电场力大小为2mg
　 C．小球从A到B与从B到C的运动时间相等
　 D．小球从A到B与从B到C的速度变化不相等
6．每年的某段时间内太阳光会直射地球赤道．如图所示，一颗卫星在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，运动方向与地球自转方向相同．每绕地球一周，黑夜与白天的时间比为1：5。设地表重力加速度为g，地球半径为R，地球自转角速度为ω。忽略大气及太阳照射偏移的影响，则赤道上某定点能够直接持续观测到此卫星的最长时间为（ 　　）
　 A． B．
　 C． D．
７．如图所示，无限长导线均通以恒定电流I.直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则下列选项中O处磁感应强度和图中O处磁感应强度相同的是(　　)

8．如图所示，光滑水平面上停放着A、B两辆小车，质量分别为M和m，M>m，两小车相距为L，人的质量也为m，另有质量不计的硬杆和细绳．第一次人站在A车上，杆插在B车上；第二次人站在B车上，杆插在A车上，若两种情况下人用相同大小的水平作用力拉绳子，使两车相遇，不计阻力，两次小车从开始运动到相遇的时间分别为t1和t2，则(　　)
　 A．t1等于t2
　 B．t1小于t2
　 C．t1大于t2
　 D．条件不足，无法判断
9．如图所示，倾角为α的固定斜面，其右侧有一竖直墙面．小球滑上斜面，以速度v飞离斜面，恰好垂直撞击到墙面上某位置，重力加速度为g，忽略空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
　 A．从飞离斜面到撞击墙面的过程中，小球在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动
　 B．竖直墙面与斜面右端的水平距离为
　 C．竖直墙面与斜面右端的水平距离为
　 D．从飞离斜面到撞击墙面的过程中，小球竖直上升的高度为
10．如图甲所示，在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A，其质量为M，两个底角均为30°.两个完全相同的、质量均为m的小物块p和q恰好能沿两侧面匀速下滑．若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2，且F1＞F2，如图乙所示，则在p和q下滑的过程中，下列说法正确的是(　　)

　 A．斜劈A仍保持静止 　 B．斜劈A受到地面向右的摩擦力作用
　 C．斜劈A对地面的压力大小等于(M＋2m)g　 D．斜劈A对地面的压力大于(M＋2m)g
11．如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ)，导线框的速度为v0.经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零．此后，导线框下落，
经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力)，则(　　)
　 A．上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等
　 B．上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多
　 C．上升过程中，导线框的加速度逐渐减小
　 D．上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率
12．如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P(－L,0)、Q(0，－L)为坐标轴上的两个点．现有一电子从P点沿PQ方向射出，不计电子的重力(　　)
　 A．若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子运的路程一定为
　 B．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路
程一定为πL
　 C．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路
程一定为2πL
　 D．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路
程可能为πL，也可能为2πL

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）
13．研究性学习小组为“研究匀变速直线运动的规律”和“测当地的重力加速度”，采用了如图a所示的装置，其中m1＝50 g、m2＝150 g，开始时保持装置静止，然后释放物块m2，m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点，只要对纸带上的点进行测量，即可研究匀变速直线运动．某次实验打出的纸带如图b所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点没有标出，交流电频率为50 Hz.
图a

图b

图c
(1) 系统的加速度大小为a=______ m/s2，在打点0～5的过程
中，系统动能的增量ΔEk＝________ J.
(2) 忽略一切阻力的情况下，某同学作出的－h图象如图所示，
则当地的重力加 速度g＝________ m/s2.

14．用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V1(量程6 V、内阻很大)
B．电压表V2(量程4 V、内阻很大)
C．电流表A(量程3 A、内阻很小)
D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω、额定电流4 A)
图甲
E．小灯泡(2 A、5 W)
F．电池组(电动势E、内阻r)
G．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压
表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．
(1)请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．

图乙
(2)每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表
V2的示数，组成两个坐标点(I，U1)、(I，U2)，标到U－I坐
标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所
示，则电池组的电动势E＝______ V、内阻r＝_____ Ω.
(以上两空结果均保留两位有效数字)，在U－I坐标中两条
图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为
R=________ Ω.

三、计算题（本题共3小题，共28分。）
15、（8分）如图甲所示，为一倾角θ＝37°足够长的斜面，将一质量为m＝1 kg的物体无初速度在斜面上释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化关系图象如图乙所示，物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.25.（g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.）求：
(1)2 s末物体的速度大小；
(2)前16 s内物体发生的位移．

16、（8分）如图所示，长度为d的绝缘轻杆一端套在光滑水平转轴O上，另一端固定一质量为m电荷量为q的带负电小球．小球可以在竖直平面内做圆周运动，AC和BD分别为圆的竖直和水平直径．等量异种点电荷＋Q、－Q分别固定在以C为中点、间距为2d的水平线上的E、F两点．让小球从最高点A由静止开始运动，经过B点时小球的速度大小为v，不考虑q对＋Q、－Q所产生电场的影响．重力加速度为g求：
(1)小球经过C点时球对杆的拉力大小；
(2)小球经过D点时的速度大小．

17．（12分）如图所示，水平传送带AB长为L=6m，质量为M=2kg的木块随传送带一起以v0=2m/s的速度向左匀速运动，木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.3，当木块运动至最左端A点时，一个质量为m=0.5kg的小球以v=20m/s水平向右的速度射向木块并与木块粘连在一起。
（g =10m/s2)，求：
(1)小球碰撞木块的过程中小球与木块系统损失的机械能；
(2)要使木块在传送带上发生相对运动时产生的热量最多，小球的速度为多大？这个最大热量为多少？（小球与木块碰撞后仍粘连在一起）

四、选考题（共10分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。）
18．【物理----选修3-3】
(1)(4分）下列说法中正确的有( )．（选对一个得2分，选对两个得3分，全对得4分，错选一个扣2分）
A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数
B．布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动
C．两个分子间由很远(r＞10－9 m)距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
E．完全失重状态下的气体压强一定为零

(2)（6分）如图所示，粗细均匀、上端封闭的三通细玻璃管中用水银与活塞封闭了两段温度相同、长度分别为lA＝25 cm和lB＝30 cm的理想气体A、B，竖直管中两段水银柱长均为h＝15 cm，水平管中水银柱足够长，右端和大气相通，大气压强p0＝75 cmHg.现缓慢抽动玻璃管下端的活塞，使A、B两部分气体体积相同，求活塞下移的距离．

19．【物理——选修3-4】
(1)（4分）如图甲所示，沿波的传播方向上有间距均为1 m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，t＝0时刻振源a从平衡位置竖直向上做简谐运动，其运动图象如图乙所示，形成的简谐横波以1 m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是(　　)（选对一个得2分，选对两个得3分，全对得4分，错选一个扣2分）
A．这列波的周期为4 s
B．0～3 s质点b运动路程为4 cm
C．4～5 s质点c的加速度在减小
D．6 s时质点e的运动速度水平向右为1 m/s
E．此六质点都振动起来后，质点a的运动方
向始终与质点c的运动方向相反

(2)(6分)半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束复色光沿半径方向与OO′成θ＝30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1＝到n2＝的光束，因而光屏上出现了彩色光带．
①求彩色光带的宽度；
②当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求θ角至少为多少？

湘东五校2017下学期高三联考物理答案
一、 选择题（每题4分，共48分）
1
2
3
4
5
6
7
8
B
C
D
A
D
C
A
B
9
10
11
12
AC
AC
BC
AD

二、实验题（每空2分，共12分）
13、 (1)4.8 0.576 （2） 9.6
14、 (1)

(2)4.5 1.0 0　

三、 计算题（共28分）
15解：
(1)分析可知物体在前2 s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得:mgsin θ－F1－μmgcos θ＝ma1，(1分）
v1＝a1t1， (1分）
得 v1＝5 m/s. (1分）
(2)设物体在前2 s内发生的位移为x1，则
x1＝a1t＝5 m. (1分）
当拉力为F2＝4.5 N时，由牛顿第二定律可得
F2＋μmgcos θ－mgsin θ＝ma2，(1分）
物体经过t2时间速度减为0，则
v1＝a2t2，t2＝10 s， (1分）
设t2时间发生的位移为x2，则
x2＝a2t＝25 m， (1分）
由于mgsin θ－μmgcos θ＜F2＜μmgcos θ＋mgsin θ，则物体在剩下4 s时间内处于静止状态．
故物体在前16 s内发生的位移x＝x1＋x2＝30 m，方向沿斜面向下．(1分）

16、(1)小球从A到C过程，根据动能定理
mg2d＝mv （1分）
在以C点，竖直方向，由牛顿第二定律有：
T－mg＝m （1分）
得：　T＝5mg （1分）
根据牛顿第三定律知，球对杆的拉力大小为
T′＝T＝5 mg （1分）
(2)设UBA＝U，根据对称性可知，
UBA＝UAD＝U （1分）]
从A到B和从A到D过程中，根据动能定理
mgd＋qU＝mv2 （1分）
mgd－qU＝mv （1分）
得：vD＝ （1分）
]
17、解析：解析：（1）球与木块碰撞上动量守恒。
（2分)

（1分)

（1分)
损失的机械能为

（2）要使木块在传送带上发生相对运动时产生的热量最多，则需要木块滑到右端B处时，木块相对地面的速度为零，设木块击中后速度为v2从A端运动到B端的时间为t，则有：
（1分)

（1分)

（1分)
小球与木块碰撞动量守恒 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（1分)
（1份)

解得：
（1分)
木块被子弹击中后从A运动到B时速度为零，这个过程中相对皮带所发生位移Δx1为：
Δx1=L+v0t
以后木块开始向左做匀加速运动，到停止滑动,木块相对皮带发生相对位移为 Δx2，则有

（1分)

全过程中产生最大热量Q为：
（1分)

（1分)

解得:Q=80J

四、 选考题（共10分）
18、【物理----选修3-3】
（1）ABD （4分）
(2)解析　当B部分气体的长度达到lB′＝lA＝25 cm时，气体A、B的体积相同，设下端水银柱长度变为L，对B部分气体
初状态：P1＝P0＋h，V1＝lBS (1分）
末状态：P2＝P0＋L，V2＝lB′S (1分）
由玻意耳定律得：P1V1=P1V1 (2分）
代入数据解得L＝33 cm (1分）
则活塞下移的距离为x＝(lB′＋L)－(lB＋h)
代入数据解得x＝13 cm. (1分）

19、【物理----选修3-4】
（1）ABE　 （4分）
解析　(2)①n1＝， (1分）
n2＝ (1分）
代入数据得β1＝45°，β2＝60° (1分）
故彩色光带的宽度为d＝Rtan(90－β1)－Rtan(90－β2)＝(1－)R. (1分）
②当复色光恰好全部发生全反射时，sin C＝＝，即入射角θ＝C＝45°. (2分）